ONTHITHPT.com giới thiệu đến bạn đọc tài liệu lý thuyết trọng tâm và các dạng bài tập trắc nghiệm tạo giống nhờ công nghệ gen trong chương trình Sinh học lớp 12.
- Mục tiêu:**
Kiến thức:
+ Giải thích được các khái niệm cơ bản như: công nghệ gen, ADN tái tổ hợp, thể truyền, plasmit.
+ Trình bày được các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
+ Nêu được khái niệm sinh vật biến đổi gen và các ứng dụng của công nghệ gen trong việc tạo ra các giống sinh vật biến đổi gen.
Kĩ năng:
+ Kĩ năng đọc và phân tích vấn đề.
+ So sánh, tổng hợp, khái quát hóa – hệ thống hóa.
+ Quan sát tranh hình, xử lý thông tin.
- I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM**
- 1. Công nghệ gen.**
1.1. Khái niệm công nghệ gen Công nghệ gen là quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới. Trung tâm của công nghệ gen là kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp (kĩ thuật chuyển gen). 1.2. Các bước trong kĩ thuật chuyển gen Bước 1: Tạo ADN tái tổ hợp. + ADN tái tổ hợp là 1 phân tử ADN nhỏ được lắp ráp từ các đoạn ADN lấy từ các tế bào khác nhau. + Thể truyền là 1 phân tử ADN nhỏ có khả năng nhân đôi một cách độc lập với hệ gen của tế bào và có thể gắn vào hệ gen của tế bào. Các loại thể truyền: plasmit, virut, NST nhân tạo, thể thực khuẩn. + Các bước tạo ADN tái tổ hợp: (1) Tách thể truyền và hệ gen cần chuyển ra khỏi tế bào. (2) Dùng enzim restrictaza để cắt ADN và plasmit tại những điểm xác định, tạo đầu dính. (3) Dùng enzim ligaza để gắn ADN và plasmit lại thành ADN tái tổ hợp. Bước 2: Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận. + Biến nạp: dùng CaCl2 hoặc dùng xung điện để làm giãn màng sinh chất của tế bào nhận → phân tử ADN tái tổ hợp dễ dàng chui qua màng vào tế bào nhận. + Tải nạp: trường hợp thể truyền là phagơ, chúng mang gen cần chuyển chủ động xâm nhập vào tế bào chủ (vi khuẩn). Bước 3: Phân lập (tách) dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp. Nhận biết tế bào có ADN tái tổ hợp bằng cách chọn thể truyền có gen đánh dấu hoặc dấu chuẩn.
- 2. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.**
2.1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen Sinh vật biến đổi gen là sinh vật mà hệ gen của nó đã được con người làm biến đổi phù hợp với lợi ích của mình. 2.2. Phương pháp tạo sinh vật biến đổi gen Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen của sinh vật tạo ra sinh vật chuyển gen. Làm biến đổi 1 gen có sẵn trong hệ gen. Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen. 2.3. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen Tạo giống động vật chuyển gen + Cách tiến hành: Lấy trứng ra khỏi con vật và cho thụ tinh trong ống nghiệm. Tiêm gen cần chuyển vào hợp tử và hợp tử phát triển thành phôi. Cấy phôi đã được chuyển gen vào tử cung con vật khác để nó mang thai và sinh đẻ bình thường. + Thành tựu thu được: Chuyển gen prôtêin người vào cừu tạo cừu biến đổi gen sản sinh prôtêin người trong sữa cừu. Chuyển gen hoocmôn sinh trưởng của chuột cống vào chuột bạch → chuột bạch biến đổi gen có kích thước và khối lượng cơ thể gấp đôi chuột bình thường cùng lứa. Tạo giống cây trồng biến đổi gen + Thành tựu thu được: Chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ từ loài thuốc lá cảnh vào cây bông và đỗ tương. Chuyển gen trừ sâu từ vi khuẩn vào cây bông. Tạo giống lúa “gạo vàng” có khả năng tổng hợp β – carôten trong hạt. Tạo giống vi sinh vật biến đổi gen + Tạo được chủng vi khuẩn E. coli mang gen insulin của người, sản xuất hoocmôn insulin làm thuốc chữa bệnh tiểu đường trên quy mô công nghiệp. + Tạo chủng vi khuẩn sản xuất ra các sản phẩm có lợi trong nông nghiệp, làm sạch môi trường như phân hủy rác thải, dầu loang.
- Câu hỏi hệ thống kiến thức:**
Sự khác nhau giữa tế bào cho và tế bào nhận? Sự khác nhau giữa tế bào cho và tế bào nhận: + Tế bào cho gen thường là tế bào nhân thực. + Tế bào nhận gen thường là tế bào nhân sơ. Tế bào nhân sơ có khả năng sinh sản nhanh nên trong thời gian ngắn có thể sản xuất lượng chế phẩm lớn. Kể tên một số thể truyền? + Plasmit: ADN vòng, mạch kép (không phải là vật chất di truyền của vi khuẩn). Tồn tại ở tế bào chất của tế bào vi khuẩn. + Phagơ – λ là thể thực khuẩn có khả năng tự phóng ADN tái tổ hợp vào tế bào vi khuẩn. Thế nào là ADN tái tổ hợp? ADN tái tổ hợp là phân tử ADN nhỏ được lắp ráp từ thể truyền và gen cần chuyển (là phân tử ADN được tổ hợp tử các nguồn ADN khác nhau). Tách dòng ADN tái tổ hợp bằng cách nào? + Phương pháp 1: sử dụng thể truyền có gen đánh dấu hoặc các dấu chuẩn để nhận biết tế bào mang ADN tái tổ hợp (mỗi gen đánh dấu tổng hợp sản phẩm đặc hiệu với từng sinh vật). Ví dụ: dùng thể truyền mang gen đánh dấu tạo sản phẩm kháng lại tetraxiclin để truyền gen vào vi khuẩn mẫn cảm tetraxiclin → khi môi trường có tetraxiclin, nếu: Tế bào nào phát triển → đó là tế bào chứa ADN tái tổ hợp. Tế bào nào không phát triển → đó là tế bào không chứa ADN tái tổ hợp. + Phương pháp 2: sử dụng gen thông báo. Ví dụ: gen lucitera lấy từ đom đóm gắn vào plasmit. Trình bày các kĩ thuật: vi tiêm, sử dụng tế bào gốc và sử dụng tinh trùng làm vecto chuyển gen? + Vi tiêm: Định nghĩa: vi tiêm là bơm ADN vào hợp tử ở giai đoạn nhân non (khi 2 nhân n chưa hòa nhập). + Quy trình: Bước 1: thụ tinh trong ống nghiệm. Bước 2: tiêm gen vào hợp tử → phôi. Bước 3: cấy phôi vào tử cung. + Sử dụng tế bào gốc + Quy trình: (1) Lấy tế bào gốc ra. (2) Chuyển gen vào tế bào. (3) Cấy trở lại phôi. + Sử dụng tinh trùng làm vectơ mang gen Quy trình: (1) Bơm ADN vào tinh trùng. (2) Cho tinh trùng mang gen thụ tinh với trứng. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA.
- II. CÁC DẠNG BÀI TẬP**